地基处理技术强夯和强夯置换法
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强夯法和强夯置换法
1 一般规定
1.1 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。
1.2 强夯置换法在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。
1.3 强夯和强夯置换施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定
(Ⅰ)强夯法
2.1 强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按表2.1预估。
2.2 夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,并应同时满足下列条件:
1 最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值:当单击夯击能小于4000kN·m时为50mm;当单击夯击能为4000~6000kN·m时为100mm;当单击夯击能大于6000kN·m时为200mm;
2 夯坑周围地面不应发生过大的隆起;
3 不因夯坑过深而发生提锤困难。 2.3 夯击遍数应根据地基土的性质确定,可采用点夯2~3遍,对于渗透性较差的细颗粒土,必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯2遍,满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击,锤印搭接。
2.4 两遍夯击之间应有一定的时间间隔,间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时,可根据地基土的渗透性确定,对于渗透性较差的粘性土地基,间隔时间不应少于3~4周;对于渗透性好的地基可连续夯击。
2.5 夯击点位置可根据基底平面形状,采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。
2.6 强夯处理范围应大于建筑物基础范围,每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2至2/3,并不宜小于3m。
强夯法地基处理设计
目前,强夯法地基处理设计包括强夯法设计和强夯置换法设计,在进行具体方法设计前,应综合考虑场地地层条件和软弱层情况、上部荷载大小、对承载力和变形的要求、是一次处理到位还是预处理后还需做桩基等,选择合适的施工工艺。
1强夯法设计总体思路
强夯法地基处理可以有效消除沉降、提高地基承载力和均匀性、减小工后使用变形。因此强夯设计前应首先确定地基处理主要目的、用途,再结合各方面综合要求确定采用强夯还是强夯置换法后,根据具体工程地质条件和加固深度选择合适的锤型、能级、夯点间距、夯击遍数和技术间歇时间。
2具体设计参数
强夯地基处理的设计主要从夯锤与施工机具选用、主夯能级确定、夯点间距及界面布置、夯击遍数、有效加固深度、收锤标准、间歇时间和处理范围8个方面进行优化设计,下面分别进行讨论。
2.1夯锤与施工机具选择
一般常用夯锤直径在2.2~2.6m,锤重10~50t,锤底平整,不得为锁底形,锤身为柱形,不得使用梨形夯锤。异形锤一般直径为1.1~1.3m,锤底平整,锤身圆柱形,锤重15~45t。夯锤选择应满足方便运输、施工效率高、行动灵活等要求。
2.2主夯能级与有效加固深度的确定
强夯能级的选用与需要的有效加固深度有密切关系,在选用时
带有经验性。有效加固深度是地基经强夯加固后各项指标满足设计要求、加固效果显著的深度。目前强夯有效加固深度根据l.menard公式进行估算:
式中:h—有效加固深度(m);
m—夯锤重(t);
h—落距(m)。
对于夯锤要求,规范规定采用质量为10~40t,底面形式宜采用圆形或多边形,锤底静接地压力值应可取25~40kpa,对于细颗粒土,锤底静接地压应力值宜取较小值。锤的底面宜成对设置若干个与其顶面贯通的排气孔,孔径取250~300mm。目前工程中用到的强夯锤重最大达到50t,接地压应力100kpa。
强夯和强夯置换施工工法
强力夯实法(简称强夯法)是用起重机械将夯锤(8~30吨)提至一定高度(6~30m),自由落下给地基土以强大能量的夯击(势能作用力原理)迫使土颗粘重新排列、排除孔隙中的气和水,从而提高地基土强度,降低其压缩性的一种地基加固方法,其特点:适用于加固碎石土、砂土、黄土、高填土及杂填土和低饱和度的粉土与粘性土等地基,强夯置换法可用于高饱和度的粉土与软塑~流塑状态的粘性土地基,并对变形要求不严格的工程,夯后地基压缩性可降低2~10倍,承载力可提高2~5倍,造价比桩基础均低24%~50%倍,同时工艺简单,使用范围广、效果好、速度快、材料和费用省,为一种经济简便而有效的地基加固方法。
(一) 工艺流程:场地勘察施工准备→试夯确定试夯参数及方案→放出主夯夯击点线→施夯(主夯→次夯→满夯)→检测;
施工场地勘察施工准备:开工前要对施工现场进行调查,对施工场地不平地段进行推平、碾压,必须时要铺垫一层(0。5m~2。0m)砂石垫层,确保机械行驶方便,邻近周围建筑物及构筑物小于15m处要设置防震沟(沟深要超过建筑物基础深)等防震、隔震措施。在施工现场强夯影响范围以外处加设排水沟、沟深不小于2m,保证孔隙水压力的充分消散、畅通。
(二)试夯确定参数和方案:
根据地质土报告资料,选择不同地质土有代表性试夯区,进行试夯或试验性施工,试验区数量应根据建筑物场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定,根据初步确定的强夯参数,提出强夯试验方案,进行现场试夯,待试夯结束一至两周后,对试夯场地进行试测,并与夯前测试数据进行对比,检验强夯结果确定本工程采用的各项强夯参数.
1、强夯参数的选择
强夯法所用锤重、落距、夯击点间距、夯击遍数、两遍之间的间隙时间、加固范围(宽度)等参数,要根据现场地质条件和要求加固深度,经现场试验后确定.
(1)锤重和落距
锤重Q(吨)与落距(h)通常根据要求加固土层的深度(即影响深度)H(米)按下列经验公式选定:
强夯法和强夯置换法
6.1 一般规定
6.1.1 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。
6.1.2 强夯置换法在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。
6.1.3 强夯和强夯置换施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。
6.2 设计
(Ⅰ)强夯法
6.2.1 强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按表6.2.1预估。
6.2.2 夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,并应同时满足下列条件:
1 最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值:当单击夯击能小于4000kN•m时为50mm;当单击夯击能为4000~6000kN•m时为100mm;当单击夯击能大于6000kN•m时为200mm;
2 夯坑周围地面不应发生过大的隆起;
3 不因夯坑过深而发生提锤困难。
6.2.3 夯击遍数应根据地基土的性质确定,可采用点夯2~3遍,对于
渗透性较差的细颗粒土,必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯2遍,满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击,锤印搭接。
6.2.4 两遍夯击之间应有一定的时间间隔,间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时,可根据地基土的渗透性确定,对于渗透性较差的粘性土地基,间隔时间不应少于3~4周;对于渗透性好的地基可连续夯击。
6.2.5 夯击点位置可根据基底平面形状,采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。